热力学第一定律 天津大学物理化学第五版 部分习题答.pdf

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1、习题2.1W=¡p(V2¡V1)=¡nR¢T=¡8:314J习题2.2W=¡p[V(l)¡V(g)]¼pV(g)=RT=8:314£(273:15+100)=3:102kJ习题2.3W=¡[p2V2(H2;O2;g)¡p1V1(H2O;l)]¼p2V2(g)X=nRTB=(1+0:5)£8:314£(273:15+25);=3:718kJ习题2.4¢U=Q+W=Q+W=2:078¡4:157=¡2:079kJbbaa)W=¢U¡Q=¡2:079¡(¡0:692)=¡1:387kJbb习题2.55mol5mol5molT=25o

2、C绝热膨胀T=-28.57oC恒容加热T012P=200kPaP1=100kPap=200kPaV0VV途径a5mol5molT=25oC恒压加热T02P=200kPaP=200kPaV0V途径bW=¡p¢Vb³´nRTnRT10=¡p¡pp10³TT´10=¡nRp¡pp10³´3244:58298:25=¡5£8:314£200£10£¡100£103200£103=¡7:940kJ¢U=Q+W=Q+W=25:42¡5:57=19:85kJbbaa)W=¢U¡Q=19:85+7:940=27:79kJbb习题2.6H=U+

3、pV)¢H¡¢U=¢(pV))¢H¡¢U=¢(pV)=¢(nRT)=nR¢T=4£8:314£20=665:1J习题2.7¢H=¢U+¢(pV)¼¢(pV)=V¢p(1)18:02£10¡33¢H¼V¢p=£100£10=1:8J997:04(2)18:02£10¡363¢H¼V¢p=£(10¡100£10)=16:3J997:04习题2.8¢U=Q+W=nC¢TV;mW=0)¢U=Q=nC¢T=5£1:5£8:314£50=3:118kJV;m¢H=nCp;m¢T=n(CV;m+R)=5£2:5£8:314£50=5:196

4、kJ习题2.9W=¡p¢V=¡nR¢T=¡5£8:314£(¡50)=2:079kJ¢U=Q+W=nC¢T=5£2:5£8:314£(¡50)=¡5:196kJV;m¢H=Q=¢U¡W=¡5:196¡2:079=¡7:275kJ习题2.10pV=pV)T=T002202)¢U=0;¢H=03¡3W=¡pe¢V=¡200£10£(25¡50)£10=5:00kJ¢U=Q+W=0)Q=¡W=¡5:00kJ习题2.11¢U=nC¢T=1£20:92£(97¡27)=1:464kJV;mT300:1503p=p=250:00£10£=

5、202:7kPa12T370:152³´RTRT20W=¡p¢V=¡p¡=2:497kJ11pp20¢U=Q+W)Q=¢U¡W=¡1:033kJ¢H=nC¢T=n(C+R)¢T=1£29:23£(97¡27)=2:046kJp;mV;m习题2.12RT2R800TCp;mdT(26:75+42:258£10¡3T¡14:25£10¡6T2)dT1300Cp;m==T¡T800¡30021¯¯800(26:75T+142:258£10¡3T2¡114:25£10¡6T3)¯23=300500=45:38J¢mol¡1¢K¡110

6、3¢H=nC¢T=£45:38£500=515:6kJp;m44:01习题2.15恒容绝热过程¢U=Q=n(Ar;g)C(Ar;g)¢T(Ar;g)+n(Cu;s)C(Cu;s)¢T(Cu;s)=0VV;mV;m¢T(Ar;g)=T;¢T(Cu;s)=T¡150C(Ar;g)=C(Ar;g)¡R;C(Cu;s)¼C(Cu;s)V;mp;mV;mp;mn(Cu;s)C(Cu;s)T(Cu;s)V;mo)T==74:23Cn(Ar;g)C(Ar;g)+n(Cu;s)C(Cu;s)V;mV;m¢H=n(Ar;g)C(Ar;g)¢T(

7、Ar;g)+n(Cu;s)C(Cu;s)¢T(Cu;s)=2:47kJp;mp;m习题2.16300£103n(CO)=n(H)==9990mol2M(CO)+M(H)2把水煤气和水看作一个系统，则此系统与环境的热交换Q＝0ZT2ZT2Q=n(CO;g)Cp;m(CO;g)dT+n(H2;g)Cp;m(H2;g)dTTT11+m(HO;l)C(HO;l)¢T(HO;l)=02p22RT2RT2n(CO;g)C(CO;g)dT+n(H;g)C(H;g)dTp;m2p;m2TT11m(HO;l)=¡=2863:8kg2C(HO;l

8、)¢T(HO;l)p22习题2.17等压绝热过程XX3519¢U=¢U=ynC(B)¢T=3£R¢T+2£R¢T=R(T¡T)BBV;m21222p52W=¡p¢V=¡p(V¡V)=¡nRT+nRT=RT¡5RT22212112p21¢U=Q+W=W24)T2=T1=331: